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技术分享 - 设备圈技术专著

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    高温压力容器设计技术简介

    11Shen 2017-04-10 09:32

      高温承压设备广泛用于石化、电力、冶金等行业。高温环境下服役的承压设备除了具有通常的脆性断裂、塑性垮塌失效模式外,还存在与时间、环境相关的失效模式,如持久断裂、循环增强塑性变形(棘轮效应),如疲劳、蠕变及蠕变+疲劳交互作用引起的裂纹萌生与扩展,甚至蠕变+疲劳+腐蚀的共同作用等。


        高温环境下服役的压力容器除了具有通常的脆性断裂、塑性垮塌失效模式外,还存在与环境和时间相关的持久断裂、塑性棘轮、疲劳、蠕变、蠕变疲劳共同作用引起的裂纹萌生与扩展等失效模式。蠕变、疲劳及疲劳蠕变共同作用下的裂纹萌生寿命评价是高温压力容器结构设计和强度校核的重要环节,是完成基于失效模式和寿命进行设计制造的必要途径。


        针对高温环境下的寿命预测与安全性分析,国外已经开展了几十年研究,目前比较著名的标准规范有英国的R5、美国的ASME NH、法国的A16、德国的FBH和英国的BS7910等,尤其是英国的R5规范,针对过量的塑性变形、增量塑性垮塌、循环增强蠕变变形、持久断裂、蠕变以及蠕变.疲劳交互作用下的裂纹萌生和扩展等高温下典型的失效模式,研究建立了比较齐备的技术方法,并已经形成了较为完整的高温性能数据库。相比之下,我国目前尚无专门针对高温特定失效模式的结构设计规范,无法完成基于失效模式的高温结构设计和强度分析。


        针对我国现状和不足,消化吸收了发达国家高温结构完整性评估规范先进技术,在掌握蠕变变形行为表征、应力松弛行为预测、弹性随动效应和蠕变疲劳损伤评估等关键技术基础上,通过适当简化,建立了适合国情的高温无缺陷结构蠕变疲劳裂纹萌生寿命评价工程技术方法:通过高温蠕变疲劳共同作用试验,验证了蠕变疲劳寿命评估结果的保守性,并通过评估结果的敏感性分析,提出了降低评估结果保守性的材料性能数据需求:通过试验研究加载速率、预变形、预循环等对疲劳、蠕变及交互作用行为的影响,考虑前期加载历史影响,建立了高温无缺陷结构蠕变疲劳裂纹萌生寿命评价技术方法:此外,还应搜集整理承压设备典型材料的高温持久性能数据,编制形成了基础数据库。为我国今后逐步建立基于蠕变疲劳等失效模式的高温承压设备设计标准、实现高温承压设备按寿命的设计制造奠定了基础。



    [本话题由 KennyShen 于 2017-04-10 10:05:30 编辑]
  • 举报 #2
    Shen 2017-04-12 19:06
    kiki3: 什么时候出?
    还早呢,等国内规范修订的大方向确定后出吧。出的太早就无法纳入国内这一块了。
你还不是该群组正式成员,不能参与讨论。 现在就加入

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